Водоник

Водоник (H, лат. hydrogenium – гради воду) је најлакши хемијски елемент.  Припада 1.групи зато што је најпростији хемијски елемент, са једним протоном и једним електроном, а такође се сматра и елементом 17.групе јер му недостаје само један електрон да би достигао стабилну конфигурацију какву има племенити гас хелијум. Јавља се у облику два стабилна изотопа 1H  (протијум) и 2H  (деутеријум који се такође означава симболом D) као и једног нестабилног – 3H (тритијум, који се означава T). Пошто је један од стабилних изотопа два пута тежи од другог, они се међусобно доста разликују по хемијским својствима.

Физичке особине водоника:Водоник гради двоатомне молекуле (H2). Молекули водоника су изразито мале масе, неполарни су а међумолекулске силе које постоје у течном и чврстом водонику су врло слабе. На температурама много мањим од нуле може се претворити у течност (Тк= -252,8°С ) или у чврсту супстанцу (Тк= -259,3°С ). Није отрован, али је загушљив и ако се удише може изазвати несвестицу.

Хемијске особине водоника: Водоник гради и ковалентне и јонске везе а у својим једињењима је са оксидационим бројем +1(када реагује са неметалима) или -1 (када реагује са металима). Водоник је запаљив и експлозиван ако се помеша са ваздухом, зато што са кисеоником може да награди “праскави гас“ а та реакција је врло егзотермна. У реакцији сагоревања водоника, добија се вода:

2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g)  ΔrH=-241,8kJ/mol

Водоник може да отпусти или прими један електрон, па се понаша и као оксидационо и као редукционо средство, али су његове редукционе особине израженије и бројније су реакције таквог типа па се водоник сматра редукционим средством. Он може да редукује оксиде метала, при чему ће се добити метал и вода.

CuO + H2 → Cu + H2O

Налажење водоника:   Водоник најзаступљенији елемент у  васиони, главни је елемент космоса. Сунце и друге звезде су изграђене од водоника. На Земљи се јавља у малим количинама (0,9% у горњим слојевима), углавном у облику хемијских јесињења нпр. вода.  Може се наћи у вулканскима гасовима.  и Он улази у састав многих битних једињења: вода, киселине, базе , органска једињења , због чега је он биогени елемент.

Добијање водоника : Водоник је први у лабораторији произвео Теофрат Бомбаст фон Хоенхајм мешањем метала  и киселине, али он није био свестан да је експлозиван гас који је добио био водоник. Званично водоник је открио 1766.  године Хенри Кевендиш. У лабораторијским условима водоник се најчешће добија  реакцијом између метала и киселина ( HCl, H2SO4…) . Реакција се заснива на способности метала (који имају негативне вредности електродног потенцијала нпр. Zn, Mg, Al, Fe,) да истисну водоник из киселине:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

За индустријско добијање водоника најчеђће се користи процес пиролизе ( разлагање угљоводоника на високим температурама, без присуства кисеоника). Водоник се чува у челичним боцама под притиском од 15 МРа, , боце су обележене црвеном бојом, а у просторијама са боцама са водоником не сме се складиштити кисеоник.

Примена водоника: Некада се користио као гас за пуњење летиллица (цепелин), а због експлозивне реакције са кисеоником, ове летелице се данас пуне хелијумом. Водоник се сматра еколошким горивом будућности, јер је обновљив, чист и ефикасан извор енергије. Не загађује природу јер сагиревањем даје водену пару. Контролисано сагоревање водоника покреће млазне авионе и ракете. Користи се и за заваривање метала, за синтезу амонијака, за добијање метанола, у прехрамбеној индустији за добијање маргарина из биљних уља. Изотопи водоника користе се у производњи нуклеарног наоружања. За деутеријум се може везати прва експлозија атомске бомбе.

Једињења водоника: Врло је реактиван елемент па улчази у састав многих једињења. Водоник гради: киселине, базе, соли (NaHCO3-натријум бикарбонат, сода бикарбона), хидриде (СаН2-калцијум хидрид) и улази у састав многих битних органских једињења (витамини, хормони, угљени хидрати, липиди, алкохоли….) , због чега је он биогени елемент. Свакако најраспрострањеније једињење водоника је вода (Н2О).

voda

Advertisements
Овај унос је објављен под Ученици. Забележите сталну везу.

Једно реаговање на Водоник

  1. Повратни пинг: Водоник | ХЕМИЈА ОКО НАС

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s